基于ARM的荧光光谱仪操作与数据处理系统软件设计

发布时间：2017-10-15 05:31

  本文关键词：基于ARM的荧光光谱仪操作与数据处理系统软件设计

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【摘要】：光谱仪是一种利用光学原理对物质的结构和成分进行分析和测量的光学仪器,它具有极高的灵敏度和准确性,广泛应用于科研分析等领域。由于其适用范围广、分析速度快、所需样品量少等优点,近些年来发展迅速。现代测量仪器的硬件系统需要相应的软件才能保证其正常工作,光谱仪的控制主要通过机载集成或者用户电脑的控制软件来实现,是光谱仪器进行分析的重要组成部分,因而研究开发实用可靠的控制软件对光谱仪器的推广和改进具有重要意义。本文在分析国内外光谱仪器发展的历史和现状的基础上,结合仪器使用实际要求,提出了一种新的荧光光谱仪控制软件的设计方案,并依据此方案开发了一款荧光光谱仪控制软件。该软件具有文件管理、仪器操作、数据处理与打印等功能,能满足荧光光谱仪的基本需求,达到国内外同类型仪器的软件功能。除此之外,本文还对比分析均值滤波、中值滤波、五点三次平滑滤波、Savitzky-Golay(简称S-G)滤波四种算法对光谱数据平滑滤波预处理效果,得出了最佳滤波方法。软件选用Delphi7.0面向对象编程平台进行开发,能与荧光光谱仪硬件系统进行对接,软件的各模块通过测试,达到设计要求。系统软件整体界面友好,便于操作,兼容性好。
【关键词】：荧光光谱仪 光谱信号 数据采集 软件开发 数据处理
【学位授予单位】：天津理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH744.16
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 引言9
• 1.2 荧光光谱仪软件研究现状9-12
• 1.2.1 国外研究现状9-11
• 1.2.2 国内研究现状11-12
• 1.3 选题背景及研究内容12-13
• 1.3.1 选题背景12
• 1.3.2 研究内容介绍12-13
• 1.4 论文章节安排13-14
• 第二章 荧光光谱仪软件的相关理论14-19
• 2.1 软件系统设计思想14-16
• 2.1.1 软件过程模型14-15
• 2.1.2 软件描述15
• 2.1.3 软件设计与实现15-16
• 2.1.4 软件有效性验证16
• 2.2 面向对象的Windows软件设计16-18
• 2.2.1 面向对象方法的概念16
• 2.2.2 面向对象的软件开发16-17
• 2.2.3 用于Windows编程的语言和工具17-18
• 2.3 本章小结18-19
• 第三章 荧光光谱仪系统软件设计19-37
• 3.1 硬件系统总体设计19-20
• 3.1.1 电机控制模块19
• 3.1.2 数据采集模块19-20
• 3.1.3 数据传输模块20
• 3.2 软件需求分析20-22
• 3.2.1 用户需求20
• 3.2.2 功能需求20-22
• 3.3 软件设计与实现22-36
• 3.3.1 软件界面设计23-24
• 3.3.2 菜单栏和快捷工具栏24-28
• 3.3.3 文件列表区28
• 3.3.4 谱图显示和信息提示28-29
• 3.3.5 状态提示栏29
• 3.3.6 数据传输协议29-30
• 3.3.7 仪器操作界面设计30-33
• 3.3.8 谱图分析操作33-34
• 3.3.9 文件处理34-35
• 3.3.10 用户管理35-36
• 3.4 本章小结36-37
• 第四章 光谱信号滤波处理算法37-49
• 4.1 光谱分析中的滤波方法37-38
• 4.1.1 均值滤波法37
• 4.1.2 中值滤波法37-38
• 4.1.3 五点三次平滑滤波法38
• 4.1.4 Savitzky-Golay滤波38
• 4.2 仿真实验及分析38-48
• 4.2.1 单个信号作用38-40
• 4.2.2 统计误差分析40-44
• 4.2.3 信号频率的影响44-45
• 4.2.4 信号幅度的影响45-46
• 4.2.5 多个信号作用46-48
• 4.3 真实光谱数据处理对比48
• 4.4 本章小结48-49
• 第五章 实验结果及分析49-51
• 5.1 软件运行界面49
• 5.2 数据处理检测49-50
• 5.3 本章小结50-51
• 第六章 总结和展望51-53
• 6.1 工作总结51
• 6.2 研究展望51-53
• 参考文献53-56
• 发表论文和科研情况说明56-57
• 致谢57-58

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